脱硫系统误发液位低信号导致锅炉MFT动作的原因分析及解决方案

刘伟兴

（广东梅州大埔发电厂，广东大埔　514200）

脱硫系统误发液位低信号导致锅炉MFT动作的原因分析及解决方案

刘伟兴

（广东梅州大埔发电厂，广东大埔514200）

针对某新建电厂#1机组因现场总线设备网段故障，引起脱硫吸收塔液位变送器误发液位低信号，导致锅炉主燃料跳闸（MFT）保护动作，机组跳闸停运事故。通过对现场总线控制系统（FCS）逻辑组态、现场总线设备网段设计、设备安装方面的检查分析，找出误发信号的原因，提出相应的措施并予于实施，有效地解决了脱硫吸收塔液位变送器误发液位低信号，导致锅炉MFT动作的安全隐患。

逻辑组态；网段设计；设备安装

0　引言

某电厂#1机组为N660-25/600/600型、一次中间再热、三缸、四排汽超超临界燃煤机组。机组的分散控制系统采用南京西门子SPPA-T3000现场总线控制系统（FCS），单元机组各自配置一套独立的FCS控制系统，全厂辅控系统集中配置一套总的控制系统。控制系统的现场总线控制网段采用的通讯协议均为PROFIBUSDP/PA。

1　锅炉主燃料跳闸（MFT）动作事件经过

2016-03-16T16：10，#1机组FCS显示脱硫吸收塔浆液液位从10.7m突降至1.4m（持续9s后自动恢复正常），液位低保护动作跳闸在运行的B，C，D3台浆液循环泵。2016-03-16T16：20，因脱硫吸收塔出口烟温高至70℃，延时15s后触发锅炉MFT保护动作，汽机发电机组跳闸，负荷由600MW降至0。

2　检查分析

原逻辑设计脱硫吸收塔液位1和脱硫吸收塔液位2信号同时低于7m，延时3s同时联跳4台浆液循环泵。

吸收塔液位1，2变送器在现场总线网段设计时划分在同1个总线网段如图1所示，当该网段受干扰或故障时导致误发浆液液位低信号引起4台浆液循环泵同时误跳闸。

图1　吸收塔液位1，2网段

原逻辑设计浆液循环泵入口压力低于30kPa，延时5s跳闸对应浆液循环泵。A浆液循环泵入口压力和B浆液循环泵入口压力分配在同一网段。C浆液循环泵入口压力和D浆液循环泵入口压力也分配在同一网段，网段设计不合理如图2所示。如果同一网段受干扰或故障时则易导致误发A，B或者C，D浆液循环泵入口压力低，同时引起A，B或者C，D浆液循环泵同时误跳闸。

原逻辑设计当4台浆液循环泵停运时，只有除雾器第4层冲洗门才会自动联锁打开，其他3层除雾器冲洗门未设计联锁打开逻辑，需依靠运行人员手动打开。冲洗水量不够易使吸收塔出口烟温上升速度过快而引发MFT保护动作。

检查现场总线设备发现，与吸收塔液位1，2共用1对153-2的DP总线设备中有3台电动执行机构总线屏蔽压片缺失，使得屏蔽线路虚接，易使冗余总线产生干扰。查询历史曲线，误发吸收塔液位低信号瞬间，B路链路因屏蔽线路虚接产生瞬间干扰，导致B路153-2报瞬间故障；同时A路PA链路153-2电源保险金属头有松动现象导致接触不良，造成该链路通讯一直处于不确定的闪断状态，造成误发脱硫吸收塔液位低信号。

图2　C，D浆液循环泵入口压力网段

3　整改措施

通过以上分析可知，由于逻辑组态及总线网段分配的不合理及总线安装工艺水平低，使得浆液循环泵存在误跳闸的安全隐患，加之运行人员对系统设备不熟悉，在浆液循环泵跳闸后未及时开启其他层的除雾器冲洗水门，导致吸收塔出口烟温高至70℃，脱硫请求MFT，引起机组跳闸。为了彻底解决设计和设备安装遗留隐患，确保机组的安全稳定运行，做出以下各项整改措施并予于实施。

（1）取消脱硫吸收塔液位1，2信号同时低于7 m延时3s，同时联跳闸4台浆液循环泵，吸收塔液位仅用于监视。按照目前的逻辑设计，浆液循环泵入口压力低于30kPa延时5s跳闸对应浆液循环泵。因此当吸收塔出现液位低时，浆液循环泵入口压力亦随之降低，当浆液低至对应的入口压力小于30 kPa时也可以联锁跳闸对应的浆液循环泵，所以“吸收塔液位低于7m（2取2）联锁跳闸所有浆液循环泵”属重复设计，取消。

（2）增加“浆液循环泵全停”联锁开启A，B除雾器冲洗水泵、开启除雾器第4层冲洗水门的基础上，增加“延时10s后联锁开启除雾器第3层冲洗水门”控制逻辑。确保当运行人员反馈不及时，也可以通过联锁逻辑开启除雾器第3层冲洗水门降低烟温，不会因烟温超标发生“脱硫请求MFT”及损坏相关主设备。

（3）把吸收塔液位1、吸收塔液位2现场总线型变送器分配至2个不同的网段中，满足即使单一网段故障时无法监视液位的要求。

（4）把A，B浆液循环泵入口压力分配在不同网段中。C，D浆液循环泵入口压力分配在不同网段中，确保A，B，C，D浆液循环泵入口压力不在同一网段中，减少因同一网段故障引起多台浆液循环泵跳闸的可能性，降低保护误动风险。

（5）对缺失屏蔽压片的3台电动执行机构重新安装屏蔽压片，并全面排查其他现场总线设备的屏蔽压片并紧固，确保不会因屏蔽线路虚接产生瞬间总线通讯干扰；排查其他电源是否存在保险、接线松动或接触不良情况，确保现场总线设备通讯的可靠性。

4　结束语

通过上述的处理措施，完善了脱硫系统的逻辑组态，解决了设计遗留的现场总线设备网段划分不合理及基建遗留下来的安装接线问题，消除了脱硫系统存在的安全隐患问题。

（本文责编：齐琳）

TK323

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1674-1951（2016）09-0069-02

2016-05-30；

2016-08-25

刘伟兴（1980—），男，广东梅州人，工程师，从事热控专业方面的工作（E-mail：liuweixing604@163.com）。